资源描述
2025年湖北省华中师大一附中化学高三上期末考试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列离子方程式中,正确的是( )
A.Fe3+的检验:Fe3++3KSCN═Fe(SCN)3+3K+
B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO
C.证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++3H2O2═2Mn2++4O2↑+6H2O
D.用CuCl2溶液做导电性实验,灯泡发光:CuCl2Cu2++2Cl-
2、下列反应符合事实且化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.过量铁粉与氯气反应:
B.往溶液中通入少量的:
C.用稀盐酸除去银镜:
D.溶液与溶液等体积混合:
3、稠环芳烃如萘、菲、芘等均为重要的有机化工原料。下列说法正确的是
A.萘、菲、芘互为同系物 B.萘、菲、芘的一氯代物分别为2、5、3种
C.萘、菲、芘中只有萘能溶于水 D.萘、菲、芘的所有原子不可能处于同一平面
4、加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是
A.装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应
B.装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大
C.最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
D.甲烷的二氯代物有2种
5、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向右拉动注射器活塞并 在某处,往试管中注水没过导气管后,向左推动活塞至某处,发现导气管液面高于试管液面,且高度一段时间保持不变。
装置气密性良好
B
将氧化铁加入到足量的HI溶液中,充分溶解后,滴加四氯化碳,震荡静置,下层呈紫红色。
I2氧化性强与Fe3+
C
往氢氧化铜沉淀中分别滴加盐酸和氨水,沉淀皆溶解
氢氧化铜为两性氢氧化物
D
将SO2通入Na2CO3溶液中生成的气体,通入澄清石灰水中有浑浊
说明酸性:H2SO3﹥H2CO3
A.A B.B C.C D.D
6、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z原子最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是
A.单质的熔点:Z>X B.Z与Y、W均能形成离子化合物
C.气态氢化物的沸点:X<Y<W D.X、Z的氧化物均含非极性键
7、对下列化工生产认识正确的是
A.制备硫酸:使用热交换器可以充分利用能量
B.侯德榜制碱:析出NaHCO3的母液中加入消石灰,可以循环利用NH3
C.合成氨:采用500℃的高温,有利于增大反应正向进行的程度
D.合成氯化氢:通入H2的量略大于Cl2,可以使平衡正移
8、X、Y、Z、W为短周期主族元素,它们的最高正化合价和原子半径如下表所示:
元素
X
Y
Z
W
最高正化合价
+3
+1
+5
+7
原子半径
0.082
0.186
0.110
0.099
则下列说法错误的是
A.X的最高价氧化物对应的水化物具有两性
B.ZW3分子中所有原子最外层均满足8e-结构
C.Y的一种氧化物可用作供氧剂,Z的一种氧化物可用作干燥剂
D.简单气态氢化物的热稳定性:W>Z>X
9、宋应星所著《天工开物》被外国学者誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法不正确的是
A.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料
B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸
C.“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应
D.“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”中的黄铜是合金
10、莽草酸结构简式如图,有关说法正确的是
A.分子中含有2种官能团
B.1mol莽草酸与Na反应最多生成4mol氢气
C.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
11、设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.常温下,1 L 0.5 mol/L CH3COONH4 溶液的 pH=7,则溶液中 CH3COO-与 NH4+的数目均为 0.5NA
B.10 g 质量分数为 46%的乙醇溶液中含有氢原子的数目为 0.6 NA
C.16g 氨基(-NH2)中含有的电子数为 7 NA
D.在密闭容器中将 2 mol SO2 和 1 mol O2 混合反应后,体系中的原子数为 8 NA
12、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LNO2中含有的氧原子数目为NA
B.1mol20Ne和22Ne的混合物中含有的中子数目为10NA
C.8.4gNaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA
D.已知某温度下硼酸(H3BO3)饱和溶液的pH=4.6,则溶液中H+的数目为1×10-4.6NA
13、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L–1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.原子半径的大小:W<Y<X
B.元素的非金属性:Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为弱酸
14、下图是一种有机物的模型,该模型代表的有机物可能含有的官能团有
A.一个羟基,一个酯基 B.一个羟基,一个羧基
C.一个羧基,一个酯基 D.一个醛基,一个羟基
15、下列化学用语对事实的表述正确的是
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量的SO2:SiO32-+SO2+H2O=H2SiO3↓+SO32-
C.由Na和C1形成离子键的过程:
D.已知电离平衡常数:H2CO3>HClO>HCO3-,向NaClO溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO32-
16、25℃时,向一定浓度的Na2C2O4溶液中滴加盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。已知H2C2O4是二元弱酸,X表示,下列叙述错误的是
A.从M点到N点的过程中,c(H2C2O4)逐渐增大
B.直线n表示pH与的关系
C.由N点可知Ka1 (H2C2O4)的数量级为10 -2
D.pH=4.18的混合溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)= c(C2O42-) =c(Cl-)> c(H+)>c(OH-)
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有机物X是一种烷烃,是液化石油气的主要成分,可通过工艺Ⅰ的两种途径转化为A和B、C和D。B是一种重要的有机化工原料,E分子中含环状结构,F中含有两个相同的官能团,D是常见有机物中含氢量最高的,H能使溶液产生气泡,Ⅰ是一种有浓郁香味的油状液体。
请回答:
(1)G的结构简式为_________________________。
(2)G→H的反应类型是_________________________。
(3)写出F+H→1的化学方程式_________________________。
(4)下列说法正确的是_______。
A.工艺Ⅰ是石油的裂化
B.除去A中的少量B杂质,可在一定条件下往混合物中通入适量的氢气
C.X、A、D互为同系物,F和甘油也互为同系物
D.H与互为同分异构体
E.等物质的量的Ⅰ和B完全燃烧,消耗氧气的质量比为2:1
18、吡贝地尔( )是多巴胺能激动剂,合成路线如下:
已知:①
②D的结构简式为
(1)A的名称是__________。
(2)E→F的反应类型是__________。
(3)G的结构简式为________;1molB最多消耗NaOH与Na的物质的量之比为_______。
(4)D+H→吡贝地尔的反应的化学方程式为_______。
(5)D的同分异构体中满足下列条件的有______种(碳碳双键上的碳原子不能连羟基),其中核磁共振氢谱有5种峰且峰面积之比为2:2:1:1:1的结构简式为_______(写出一种即可)。①与FeCl3溶液发生显色反应②苯环上有3个取代基③1mol该同分异构体最多消耗3molNaOH。
(6)已知:;参照上述合成路线,以苯和硝基苯为原料(无机试剂任选)合成,设计制备的合成路线:_______。
19、甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。
查阅资料:
①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。
②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。
实验过程:
I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。
Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。
(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。
(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。
①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;
②柠檬酸的作用还有________________________。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。
(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。
20、叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊的主要成分,实验室制取叠氮化钠的实验步骤如下:
①打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气。
②加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。
③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210~220℃,然后通入N2O。
④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。
(1)装置B中盛放的药品为____。
(2)步骤①中先加热通氨气一段时间的目的是____;步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为____。步骤③中最适宜的加热方式为___(填“水浴加热”,“油浴加热”)。
(3)生成NaN3的化学方程式为____。
(4)产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](杂质均不参与反应)。
③充分反应后滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为____(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____(填字母代号)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数
C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡
D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(5)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式____。
21、利用高浓度含砷废水(主要成分为)制取的工艺流程如下图所示。
已知:
(1)与同主族且比多2个电子层,写出中子数为42的的原子符号______。
(2)比较、、的气态氢化物的沸点(由大到小排列)______(用化学式表示)。
(3)结合化学平衡的原理解释步骤Ⅰ加入的作用是______。
(4)步骤Ⅲ“氧化脱硫”过程中被氧化的元素是______(填元素符号)。
(5)步骤Ⅳ发生反应的离子方程式为______。
(6)砷及其化合物几乎都有毒,通常价砷化合物毒性强于价砷化合物。海产品中含有微量价砷化合物,食用海鲜后不能马上进食水果的原因是______。
(7)利用反应设计成原电池,起始时在甲、乙两地中分别加入图示药品并连接装置(a、b均为石墨电极)。
①起始时,b电极的电极反应式为______。
②一段时间后电流计指针不发生偏围,欲使指针偏转方向与起始时相反,可向乙池中加入______(举一例)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A. Fe3+的检验:硫氰化钾属于强电解质,拆成离子形式,正确的离子方程式:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,A错误;
B. 氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒的作用,B正确;
C. 证明H2O2具有还原性,氧元素化合价升高,该式电子不守恒,正确的离子方程式为:2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O,C错误;
D. 用CuCl2溶液做导电性实验,灯泡发光:氯化铜在水分子作用下发生电离,不用通电,正确的离子方程式:CuCl2=Cu2++2Cl-,D错误;
故答案选B。
2、D
【解析】
本题考查化学用语,意在考查知识再现及知识迁移能力。
【详解】
A.氯气氧化性强,与铁反应的产物是氯化铁,故A错误;
B.SO2与NO3-在酸性环境中会发生氧化还原反应,生成硫酸钡沉淀,故B错误;
C.稀盐酸与银不反应,故C错误;
D.等物质的量的Ba(OH)2与NaHCO3混合时OH-过量,故D正确;
答案:D
易错选项B,硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性,SO2具有强还原性,所以要注意氧化还原反应的发生。
3、B
【解析】
A. 同系物是组成相似,结构上相差n个CH2,依据定义作答;
B.根据等效氢原子种类判断;
C.依据相似相容原理作答;
D.依据苯的结构特征分析分子内原子共平面问题。
【详解】
A. 萘的结构中含两个苯环,菲的结构中含三个苯环,芘的结构中含四个苯环,组成不相似,则三者不是同系物,故A项错误;
B. 根据分子结构的对称性可知,萘分子中含有2种H原子,如图示:,则其一氯代物有2种,而菲分子中含有5种H原子,如图示:,则其一氯代物也有5种,芘分子中含有3种H原子,如图示:,则其有3种一氯代物,故B项正确;
C. 三种分子均有对称性,且为非极性分子,而水为极性键组成的极性分子,则萘、菲、芘中均难溶于水,故C项错误;
D. 苯环为平面结构,则两个或两个以上的苯环通过共用环边构成的多元有机化合物也一定共平面,即所有的原子一定在同一个平面上,故D项错误;
答案选B。
本题的难点是B选项,找稠环的同分异构体,进而判断其一氯代物的种类,结合等效氢法,可采用对称分析法进行判断等效氢原子,该方法的关键是根据分子的对称性找出所有的对称轴或对称中心。
4、D
【解析】
A. 装置乙试管中收集到的液体物质是苯和甲苯,两种物质的分子中都含有苯环,在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应,A正确;
B. 加热聚丙烯废塑料得到的不饱和烃乙烯、丙烯可以与Br2发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷和1,2-二溴丙烷,它们都是液体物质,难溶于水,密度比水大,B正确;
C. 加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,气体物质有氢气、甲烷、乙烯、丙烯,液体物质有苯和甲苯,其中苯和甲苯经冷水降温恢复至常温下的液态留在小试管中;气体中乙烯、丙烯与溴的四氯化碳溶液反应变为液体,剩余气体为氢气、甲烷,燃烧产生H2O、CO2,无污染,因此可作为清洁燃料使用,C正确;
D. 甲烷是正四面体结构,分子中只有一种H原子,其二氯代物只有1种,D错误;
故合理选项是D。
5、A
【解析】
A选项,通过向右拉动注射器活塞并固定在某处,往试管中注水没过导气管口后,向左推活塞,观察是否有气泡来判断装置气密性,故A正确;
B选项,将氧化铁加入到足量的HI溶液中,充分溶解后,滴加四氯化碳,震荡静置,下层呈紫红色,说明氧化铁与碘化氢反应生成了单质碘,Fe3+氧化性强I2,故B错误;
C选项,往氢氧化铜沉淀滴加盐酸发生酸碱中和反应,氢氧化铜和氨水反应生成四氨合铜离子而溶解,氢氧化铜不是两性氢氧化物,故C错误;
D选项,SO2与CO2都能使澄清石灰水变浑浊,当二氧化硫过量一样是浑浊的,不能说明谁的酸性强弱,故D错误;
综上所述,答案为A。
6、B
【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,Z原子最外层只有1个电子,Z是第IA元素,结合原子序数大小可知Z为Na元素;W能形成酸性最强的含氧酸,W应该为Cl元素;X、Y的原子序数之和=42-11-17=14,X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数,Y只能位于第二周期,设X的核外电子数为x,则x+(2+x)=14,解得x=6,则X为C元素、Y为O元素,据此结合元素周期律分析解答。
【详解】
根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素。
A.X、Z分别为C、Na元素,金属Na的熔点较低,C的单质一般为金刚石或石墨,熔点较高,熔点:X>Z,故A错误;
B.Na与O和Cl形成的化合物为氧化钠和过氧化钠、NaCl,都是离子化合物,故B正确;
C.水分子间能够形成氢键,沸点:H2O>HCl,故C错误;
D.X、Z的氧化物可以是CO或CO2、Na2O或Na2O2,仅Na2O2有非极性键,故D错误;
故选B。
7、A
【解析】
A.制硫酸时使用热交换器,可充分利用能量,故A正确;
B.侯德榜制碱法:析出NaHCO3的母液中加入生石灰,可以循环利用NH3,故B错误;
C.合成氨为放热反应,加热使平衡逆向移动,故C错误;
D.氢气与氯气反应生成氯化氢不是可逆反应,不存在化学平衡的移动,故D错误;
故答案为A。
8、A
【解析】
根据X、Y、Z、W为短周期主族元素,联系最高正化合价,X可与为B元素或者Al元素,Y为Li元素或Na元素,Z为N元素或P元素,W为Cl元素,又原子半径:Y>Z>Cl>X,则X为B元素,Y为Na元素,Z为P元素,据此分析回答问题。
【详解】
A.B的最高价氧化物对应的水化物H2BO3是弱酸,不具有两性,A选项错误;
B.PCl3的电子式为,所有原子最外层均满足8e-结构,B选项正确;
C.Na的氧化物Na2O2可作供氧剂,P的氧化物P2O5是酸性干燥剂,C选项正确;
D.非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,非金属性Cl>P>B,则热稳定性:HCl>PH3>BH3,D选项正确;
答案选A。
9、B
【解析】
A.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机传统非金属材料,故A正确; B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸钾,故B不正确;C.该过程中反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应类型为置换反应,故C正确; D.黄铜是铜锌合金,故D正确; 答案:B。
10、B
【解析】
A.莽草酸分子中含-COOH、-OH、碳碳双键三种官能团,选项A错误;
B.莽草酸分子中能与钠反应的官能团为羟基 和羧基,则1mol莽草酸与Na反应最多生成2mol氢气,选项B错误;
C.莽草酸分子中含有的羧基、羟基能分别与乙醇、乙酸发生酯化反应,反应类型相同,选项C正确;
D.莽草酸分子中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,选项D错误。
答案选C。
11、D
【解析】
A.由于醋酸根和铵根均会发生水解,所以溶液中这两种离子的数目一定小于0.5NA,A项错误;
B.该溶液中乙醇的质量为4.6g,根据公式计算可知:;该溶液中的水的质量为5.4g,根据公式计算可知:;所以溶液中的H原子数目为1.2NA,B项错误;
C.1个氨基中含有9个电子,16g氨基即1mol,所以含有电子数为9NA,C项错误;
D.密闭容器中发生的虽然是可逆反应,但原子总数守恒,所以为8 NA,D项正确;
答案选D。
12、C
【解析】
A.标准状况下,NO2液化且部分转化为N2O4,无法计算含有的氧原子数目,A不正确;
B.1mol20Ne和22Ne的混合物中含有的中子数目介于10NA~12NA之间,B不正确;
C.8.4gNaHCO3和8.4g MgCO3含有的阴离子数目都为0.1NA,则8.4g混合物所含阴离子数目也应为0.1NA,C正确;
D.硼酸饱和溶液的体积未知,无法计算溶液中H+的数目,D不正确;
故选C。
13、B
【解析】
n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则为氯气,Z为Cl,r是由这些元素组成的二元化合物,0.01mol·L–1r溶液的pH为2,说明r为HCl,q的水溶液具有漂白性,说明是水溶液中含有次氯酸根,再结合m和n反应生成q和r,则q为HClO,m为水,s通常是难溶于水的混合物,氯气和p光照,说明是取代反应,则为烷烃,因此短周期元素W为H,X为C,Y为O,Z为Cl。
【详解】
A. 原子半径的大小:H < O < C,故A正确;
B. 元素的非金属性:Cl > O > C,故B错误;
C. Y的氢化物水或过氧化氢常温常压下为液态,故C正确;
D. X的最高价氧化物的水化物碳酸为弱酸,故D正确。
综上所述,答案为B。
14、B
【解析】
比例模型可以直观地表示分子的形状,其碳原子的成键情况是确定分子结构的关键,碳原子的成键情况主要根据与碳原子形成共价键的原子的数目确定,原子半径的关系为C>O>H,最大的原子为C,最小的原子为H,小于C原子的灰色原子为O。则该有机物的结构简式为CH3CH(OH)COOH,则其中含有官能团有一个羟基,一个羧基。
故选B。
15、C
【解析】
A.硬脂酸为C17H35COOH,含有羧基,与C2H518OH发生酯化反应,乙醇脱去H原子,硬脂酸脱去羟基,反应的化学方程式为C17H35COOH+C2H518OHC17H35CO18OC2H5+H2O,故A错误;
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2的离子反应为SiO32-+2SO2+2H2O═H2SiO3↓+2HSO3-,故B错误;
C.氯化钠为离子化合物,含有离子键,反应中Na失去电子,Cl得到电子,则Na和Cl形成离子键的过程:→,故C正确;
D.弱酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,所以向NaClO溶液中通入少量CO2:ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-,故D错误;
故答案为C。
16、D
【解析】
A. 如图所示,从M点到N点的过程中,pH减小,氢离子浓度增大,c(H2C2O4)逐渐增大,故A正确;
B. pH增大,增大,减小,则直线n表示pH与的关系,故B正确;
C. 由N点可知Ka1 (H2C2O4)的数量级为10 -2
Ka1(H2C2O4)= ,在N点=-1,即,N点的pH=2.22,则c(H+)=10−2.22mol/L,所以Ka1(H2C2O4)=10×10−2.22=1.0×10−1.22,故C正确;
D. M点:-lg=0,Ka2==10-3.18×10-1=10-4.18,pH=4.18时,c(HC2O4-)= c(C2O42-),但无法判断c(HC2O4-)= c(C2O42-) =c(Cl-),故D错误;
故选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 氧化反应 HOCH2CH2OH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2OH+H2O DE
【解析】
X为烷烃,则途径I、途径II均为裂化反应。B催化加氢生成A,则A、B分子中碳原子数相等。设A、B分子中各有n个碳原子,则X分子中有2n个碳原子,E、F中各有n个碳原子。D是含氢量最高的烃,必为CH4,由途径II各C分子中有2n-1个碳原子,进而G、H分子中也有2n-1个碳原子。据F+H→I(C5H10O3),有n+2n-1=5,得n=2。因此,X为丁烷(C4H10)、A为乙烷(C2H6)、B为乙烯(CH2=CH2),B氧化生成的E为环氧乙烷()、E开环加水生成的F为乙二醇(HOCH2CH2OH)。C为丙烯(CH3CH=CH2)、C加水生成的G为1-丙醇(CH3CH2CH2OH)、G氧化生成的有酸性的H为丙酸(CH3CH2COOH)。F与H酯化反应生成的I为丙酸羟乙酯(CH3CH2COOCH2CH2OH)。
(1)据C→G→I,G只能是1-丙醇,结构简式为CH3CH2CH2OH。
(2)G(CH3CH2CH2OH)→H(CH3CH2COOH)既脱氢又加氧,属于氧化反应。
(3)F+H→I的化学方程式HOCH2CH2OH+CH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH2OH+H2O。
(4)A.工艺Ⅰ生成乙烯、丙烯等基础化工原料,是石油的裂解,A错误;
B.除去A(C2H6)中的少量B(CH2=CH2)杂质,可将混合气体通过足量溴水。除去混合气体中的杂质,通常不用气体作除杂试剂,因其用量难以控制,B错误;
C.X(C4H10)、A(C2H6)、D(CH4)结构相似,组成相差若干“CH2”,互为同系物。但F(HOCH2CH2OH)和甘油的官能团数目不同,不是同系物,C错误;
D.H(CH3CH2COOH)与分子式相同、结构不同,为同分异构体,D正确;
E.Ⅰ(C5H10O3)和B(C2H4)各1mol完全燃烧,消耗氧气分别为6mol、3mol,其质量比为2:1,E正确。
故选DE。
18、苯 取代反应 1:1 或 12
【解析】
由已知信息可知A为苯,再和CH2Cl2发生取代反应生成,再和HCHO在浓盐酸的作用下生成的D为;和Cl2在光照条件下发生取代反应生成的F为,F再和G发生取代反应生成,结合G的分子式可知G的结构简式为;再和在乙醇和浓氨水的作用下生成吡贝地尔(),据此分析解题;
(6)以苯和硝基苯为原料合成,则需要将苯依次酚羟基、卤素原子得到,将硝基苯先还原生成苯胺,苯胺再和在PdBr4的催化作用下即可得到目标产物。
【详解】
(1)A的结构简式为,其名称是苯;
(2)和Cl2在光照条件下发生取代反应生成的F为,则E→F的反应类型是取代反应;
(3)由分析知G的结构简式为;B为,酚羟基均能和Na、NaOH反应,则1molB最多消耗NaOH与Na的物质的量之比为1:1;
(4)和在乙醇和浓氨水的作用下生成吡贝地尔的化学方程式为;
(5)D为,其分子式为C8H7O2Cl,其同分异构体中:①与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②苯环上有3个取代基,这三个取代基有连、间、偏三种连接方式;③1mol该同分异构体最多消耗3molNaOH,则分子结构中含有2个酚羟基,另外存在卤素原子水解,则另一个取代基为-CH=CHCl或-CCl=CH2,苯环上先定位取代基为-CH=CHCl或-CCl=CH2,再增加二个酚羟基,则各有6种结构,即满足条件的同分异构体共有12种,其中核磁共振氢谱有5种峰且峰面积之比为2:2:1:1:1的结构简式为;
(6)以苯和硝基苯为原料合成,则需要将苯依次酚羟基、卤素原子得到,将硝基苯先还原生成苯胺,苯胺再和在PdBr4的催化作用下即可得到目标产物,具体合成路线为。
解有机推断与合成题,学生需要将题目给信息与已有知识进行重组并综合运用是解答本题的关键,需要学生具备准确、快速获取新信息的能力和接受、吸收、整合化学信息的能力,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。本题根据吡贝地尔的结构特点分析合成的原料,再结合正推与逆推相结合进行推断,充分利用反应过程C原子数目,对学生的逻辑推理有较高的要求。
19、分液漏斗 平衡压强、便于液体顺利流下 饱和NaHCO3溶液 检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O pH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀 防止Fe2+被氧化 降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出 75
【解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器a的名称;仪器b可平衡液面和容器内的压强;
(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl;澄清石灰水遇CO2气体变浑浊;
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,根据守恒法写出反应的离子方程式;
(4)①甘氨酸具有两性,能与H+反应;溶液中的Fe2+易水解生成Fe(OH)2沉淀;
②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化;
(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇;
(6) 17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中含甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,以此计算产率。
【详解】
(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;
(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;
(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;
②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;
(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;
(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,产率是=75%。
20、碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体) 排尽装置中的空气 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加热 NaNH2+N2O NaN3+H2O 65% AC ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
【解析】
(1)制备的氨气中含有大量的水,B中盛放碱石灰干燥氨气,
故答案为:碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体);
(2)用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应,步骤②制备NaNH2,还生成氢气,反应方程式为:2Na+2NH32NaNH2+H2;控制温度210∼220℃,故选用油浴加热,
故答案为:排尽装置中的空气;2Na+2NH32NaNH2+H2;油浴加热;
(3) NaNH2和N2O在210∼220℃下反应生成NaN3和水,反应为:NaNH2+N2O NaN3+H2O,
故答案为:NaNH2+N2O NaN3+H2O;
(4)Ce4+的物质的量浓度总计为0.10 mol⋅L−1×0.04 L=0.004 mol,分别与Fe2+和N3−反应。其中与Fe2+按1:1反应消耗0.10 mol⋅L−1×0.02 L=0.002 mol,则与N3−按1:1反应也为0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3−,原2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3,所以样品质量分数为=65%;
A. 使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故A正确;
B. 六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00 mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氮化钠溶液浓度偏小,故B错误;
C. 滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故C正确;
D选项,滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内无影响,故D错误;
故答案为:65%;AC;
(5)反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,根据氧化还原反应得失电子守恒,则发生的离子反应为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
故答案为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
21、 NH3>AsH3>PH3 沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2AsS33-平衡左移,提高沉砷效率 S、As 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O 水果中富含还原性物质(如维生素C等),能把+5价砷化合物还原为毒性更大的+3价砷化合物 AsO43-+2e-+2H+=AsO33-+H2O 在乙池中加入(Na3AsO3)固体或加入碱
【解析】
酸性高浓度含砷废水加入硫化钠、硫酸亚铁,其中硫酸亚铁可除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,加入氢氧化钠溶液,过滤,得到滤渣为FeS,滤液含有Na3AsS3、Na3AsO3,氧化生成脱硫Na3AsO4和淡黄色沉淀,为S单质,通入二氧化硫,与Na3AsO4在酸性条件下发生氧化还原反应生成As2O3,以此解答该题。
(7)①根据图示可知,起始时,甲池石墨棒a为负极,负极碘离子失去电子生成I2;
②欲使指针偏转方向与起始时相反,根据反应A
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